【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は、圧粉体、特に複雑形状を有するセラ
ミツクス粉末の成形に適した圧粉体の静水圧プレ
スによる成形法に関する。
〔従来の技術〕
静水圧成形法は、均質な粉末成形体を得ること
ができるという優れた特性を持つているため、従
来から圧粉体の成形に広く用いられている。
静水圧成形型としては通常ゴム製のものが使用
され、そのゴム製の型内に粉末を充填して静水圧
を加えて成形される。
しかし、ゴム型を用いたのでは得られる成形体
の形状に限界があり、丸棒、板のような単純な形
状の場合でも、エツジのカケ、軸方向に対するラ
ミネーシヨン、ワレ等が生じることもある。また
複雑な形状を有する部品の成形に当たつては、完
全な性状を有する圧粉体を得ることが極めて困難
である。その原因の一つは、圧力を除去した際に
弾性体であるゴム型が膨張して、圧粉体を内側か
ら押しつけたり、たたいたりして圧粉体に引張或
いは曲げ応力が加えられることにある。
このゴム型による欠点を除去するために、圧力
を除去しても、圧粉体とともに収縮した状態を保
つワツクス、熱可塑性樹脂等からなる型を用いる
成形法が特公昭56−18641号公報に開示されてい
る。
しかしながら、ワツクスや熱可塑性樹脂を型材
として用いる成形は、手間がかかり作業性が落ち
ること、それ自身塑性変形量が大きいため精度の
高い圧粉体を得ることが困難であること、また、
得られた成形体素地の表面状態が悪く後加工が必
要であること等の問題がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明において解決すべき課題は、従来のゴム
型或いはワツクス、熱可塑性樹脂製の成形型を用
いたのでは対応できない複雑形状を持ち且つ精度
が要求される物品でも正確に且つ安定して得るこ
とができる静水圧プレス成形方法を提供すること
にあり、静水圧成形の適用の限界を広げる点にあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
成形時の静水圧において容易に塑性変形し低温
で溶融する低融点金属、合金を型材として用いる
ことによつて、成形時に低融点合金自身が塑性変
形を起し、成形粉末への圧力の伝播が阻害される
ことがないので均質な成形体を得ることができ
る。
また、型材として用いる低融点合金自体は比較
的低温で溶解除去できるので型抜きの難しい複雑
な形状を有する部品の成形に容易に適用できる。
かかる低融点合金を型材として使用した場合に
は、繰り返し利用が可能になるので、コストの面
からも有利である。
本発明に使用する低融点合金としては、静圧成
形下で容易に塑性変形を起こし、鋳造成形性が良
い融点が300℃以下の例えば表１に示すものが好
適に使用できる。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for forming a green compact by isostatic pressing, which is suitable for forming a green compact, particularly a ceramic powder having a complicated shape. [Prior Art] Isostatic pressing has been widely used for compacting powder compacts because it has the excellent property of being able to obtain homogeneous powder compacts. A rubber mold is usually used as the hydrostatic molding mold, and powder is filled into the rubber mold and molded by applying hydrostatic pressure. However, when using a rubber mold, there is a limit to the shape of the molded product that can be obtained, and even in the case of simple shapes such as round bars and plates, chipping of edges, lamination in the axial direction, cracking, etc. may occur. be. Furthermore, when molding parts with complicated shapes, it is extremely difficult to obtain a green compact with perfect properties. One of the reasons for this is that when the pressure is removed, the rubber mold, which is an elastic body, expands, and the compact is pressed or struck from the inside, and tensile or bending stress is applied to the compact. It is in. In order to eliminate the drawbacks caused by the rubber mold, Japanese Patent Publication No. 18641/1983 discloses a molding method that uses a mold made of wax, thermoplastic resin, etc. that maintains its contracted state together with the green compact even when pressure is removed. has been done. However, molding using wax or thermoplastic resin as a mold material is labor-intensive and reduces workability, and it is difficult to obtain a highly accurate green compact due to the large amount of plastic deformation.
There are problems such as the surface condition of the obtained molded body base is poor and post-processing is required. [Problems to be Solved by the Invention] The problems to be solved by the present invention are those that have complex shapes and require precision that cannot be handled using conventional rubber molds, wax molds, or thermoplastic resin molds. The object of the present invention is to provide a hydrostatic press molding method that can accurately and stably obtain articles, and to expand the application limits of hydrostatic press molding. [Means for solving the problem] By using a low melting point metal or alloy that easily plastically deforms under hydrostatic pressure during molding and melts at low temperatures as the mold material, the low melting point alloy itself causes plastic deformation during molding. However, since the propagation of pressure to the compacted powder is not inhibited, a homogeneous compact can be obtained. Further, since the low melting point alloy itself used as the mold material can be melted and removed at a relatively low temperature, it can be easily applied to molding parts having complex shapes that are difficult to mold. When such a low melting point alloy is used as a mold material, it can be used repeatedly, which is advantageous in terms of cost. As the low melting point alloy used in the present invention, those shown in Table 1, which easily undergo plastic deformation under static pressure forming, have good casting formability, and have a melting point of 300° C. or lower, can be suitably used.
〔実施例〕〔Example〕
第１図に示す断面形状を有する成形型を作成
し、第２図に示す静水圧成形によつて第３図に示
す成形された圧粉体（以下、成形体と称す）を得
た。
まず第１図に示す通常の金型本体１の角部材２
を融点が47℃のビスマスろう合金を鋳造して得た
のち、金型本体１に接合した。この金型本体１を
金型基台３にセツトし成形型を作製した。次に第
２図に示すように、この成形型をゴム枠型４内に
セツトし、金型本体１、角部材２とゴム枠型４と
の空間にセラミツクス粉末６を振動充填し、充填
口をラバー板５で閉塞シールした。
次いで、この枠型全体を静水圧プレスを用いて
外周から静水圧を加え前記充填したセラミツクス
粉末６を加圧して圧粉体を成形した。成形後、静
水圧プレスから取り出した成形型よりゴムを取り
外し、成形体全体を90℃に保持したエアバスに入
れ、低融点合金部を溶解除去し、金型本体１、角
部材２を外した後、第３図に示す断面形状を持つ
成形体７を得た。
得られた成形体７は角部は勿論、全表面にわた
つて割れのない表面状態を有し、その断面も均一
な密度を持つものであつた。
〔発明の効果〕
本発明においては、型材として低融点金属、合
金を使用しているので、セラミツクスのような粉
体の静圧成形時に型材が適度に変形して圧粉体へ
静圧が均一に伝播して均質な成形体を得ることが
できるとともに、しかも成形後低温で溶解除去で
きるので複雑な形状の成形体の型抜きも容易にで
き、更に、溶解除去した型材合金は、再使用が可
能である等の効果を奏する。
A mold having the cross-sectional shape shown in FIG. 1 was prepared, and a green compact shown in FIG. 3 (hereinafter referred to as a compact) was obtained by isostatic pressing shown in FIG. First, a corner member 2 of a normal mold body 1 shown in FIG.
was obtained by casting a bismuth brazing alloy with a melting point of 47°C, and then joined to the mold body 1. This mold body 1 was set on a mold base 3 to produce a mold. Next, as shown in FIG. 2, this mold is set in a rubber frame 4, and the spaces between the mold body 1, the corner members 2, and the rubber frame 4 are filled with ceramic powder 6, and the filling opening is filled with ceramic powder 6. was closed and sealed with a rubber plate 5. Next, hydrostatic pressure was applied to the entire frame from the outer periphery using a hydrostatic press to press the filled ceramic powder 6 to form a green compact. After molding, the rubber was removed from the mold taken out from the hydrostatic press, the entire molded body was placed in an air bath maintained at 90°C, the low melting point alloy part was dissolved and removed, and the mold body 1 and corner member 2 were removed. A molded body 7 having the cross-sectional shape shown in FIG. 3 was obtained. The obtained molded body 7 had a crack-free surface not only at the corners but also over the entire surface, and its cross section also had a uniform density. [Effects of the Invention] In the present invention, since a low melting point metal or alloy is used as the mold material, the mold material deforms appropriately during static pressure molding of powder such as ceramics, and static pressure is uniformly applied to the green compact. Not only can a homogeneous molded body be obtained by spreading the molding process, but it can also be melted and removed at a low temperature after molding, making it easy to mold molded bodies with complex shapes.Furthermore, the mold material alloy that has been melted and removed cannot be reused. It has the effect that it is possible.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
添付図は本発明の実施態様を示す図であり、第
１図は本発明に使用する成形型の一例の断面を示
し、第２図は第１図に示す成形型をセツトした型
枠内へ成形粉末を充填した状態を示し、第３図は
第１図に示す成形型から得た成形された圧粉体の
断面形状を示す図である。
１：金型本体、２：角部材、３：金型基台、
４：ゴム枠型、５：ラバー板、６：セラミツクス
粉末、７：成形体。
The attached drawings are diagrams showing embodiments of the present invention, and FIG. 1 shows a cross section of an example of a mold used in the present invention, and FIG. 2 shows the mold shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing the cross-sectional shape of a compacted compact obtained from the mold shown in FIG. 1, showing a state filled with compacting powder. 1: Mold body, 2: Corner member, 3: Mold base,
4: Rubber frame mold, 5: Rubber plate, 6: Ceramics powder, 7: Molded body.